KR100411115B1 - a horizontal lean warning apparatus for vehicle and controling method of that - Google Patents

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KR100411115B1 KR10-2001-0046001A KR20010046001A KR100411115B1 KR 100411115 B1 KR100411115 B1 KR 100411115B1 KR 20010046001 A KR20010046001 A KR 20010046001A KR 100411115 B1 KR100411115 B1 KR 100411115B1
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Abstract

본 발명의 목적은 차량의 요잉 율을 감지하여 차량의 횡 방향 쏠림의 양을 계산하여 차량이 위험한 상황으로 들어가지 전에 운전자에게 경고하는 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치 및 그 제어방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to detect a yaw rate of a vehicle, calculate an amount of lateral tilt of the vehicle, and provide a lateral tilt warning device for the vehicle to warn the driver before the vehicle enters a dangerous situation, and a control method thereof.

본 발명에 따른 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치는, 스티어링 휠의 각을 감지하는 스티어링 각 센서, 차량의 요잉 율을 감지하는 요잉 센서, 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서, 이 스티어링 각 센서, 요잉 센서, 차속 센서의 감지 신호가 인가되는 제어부, 이 제어부가 차량의 횡 방향 쏠림이 한계 치 초과라고 판단할 때, 이 제어부에 의하여 제어되는 경고등을 포함하여 구성된다.Lateral tilting warning device of the vehicle according to the present invention, the steering angle sensor for detecting the angle of the steering wheel, the yaw sensor for detecting the yaw rate of the vehicle, the vehicle speed sensor for detecting the traveling speed of the vehicle, the steering angle sensor, yawing And a control unit to which a sensor and a detection signal of the vehicle speed sensor are applied, and when the control unit determines that the lateral tilt of the vehicle exceeds the limit value, a warning lamp controlled by the control unit.

이 차량의 횡 방향 쏠림 경보 장치는 제어부가 차량의 횡 방향 쏠림이 시작할 때부터 일정 시간 동안 이탈 거리 증가 분을 계산하고, 이를 근거로 차량의 전체 이동 거리에 대한 전체 이탈 거리를 계산하여, 그 전체 이탈 거리가 안전 상태의 한계 치를 벗어 날 경우 경고등을 작동시켜 앞으로 진행하게 될 횡 방향 쏠림 상태로부터 운전자를 보호할 수 있다.The vehicle's lateral tilt alarm device calculates the deviation distance increase for a predetermined time from the start of the lateral tilt of the vehicle, and based on this, calculates the total departure distance with respect to the entire travel distance of the vehicle, If the departure distance is outside of the limits of the safe state, a warning light can be activated to protect the driver from the forward tilt.

Description

차량의 횡 방향 쏠림 경보장치 및 그 제어방법 {a horizontal lean warning apparatus for vehicle and controling method of that}Horizontal lean warning apparatus for vehicle and control method of that}

본 발명은 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 요잉 율을 근거로 차량의 횡 방향 쏠림 양을 계산하여 운전자에게 위험 상황이 도래할 것을 미리 알려주는 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle lateral tilting alarm device and a control method thereof, and more particularly, to calculate a lateral tilting amount of a vehicle based on the yawing rate of the vehicle, thereby informing the driver in advance of a dangerous situation. It relates to a lateral tilting alarm device and a control method.

일반적으로 차량에는 많은 안전장치들이 구비되어 있다. 그 중 하나로 차선 이탈 경보장치를 들 수 있다.In general, a vehicle is equipped with many safety devices. One of them is the lane departure warning device.

통상적으로 이 차선 이탈 경보장치는 차량에 카메라를 장착하여 구성되어 있다. 이 경보장치는 카메라로 차선을 인식하여 차량이 차선으로부터 일정 범위 이상 이탈되었을 때 운전자에게 경고한다.Typically, the lane departure warning device is configured by mounting a camera on a vehicle. The alarm recognizes the lane with a camera and warns the driver when the vehicle has moved beyond a certain range.

이와 같이, 이 차선 이탈 경보장치는, 차량이 차선으로부터 한계 치 이상 벗어났을 때, 그 상태를 감지하여 경고하므로 위험한 상황으로 진입하려는 상태의 운전자를 사전에 보호하려는 안전장치로 다소 미흡한 점이 있다.As such, the lane departure warning device detects and warns the vehicle when the vehicle deviates from the lane by more than a limit value, so that the lane departure warning device is somewhat inadequate as a safety device to protect the driver in a dangerous situation.

본 발명은 이와 같은 점을 감안한 것으로서, 차량의 요잉 율로 차량의 횡 방향 쏠림 양을 계산하여 차량이 위험한 상황으로 들어가지 전에 운전자에게 경고해 주는 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.In view of the above, the present invention provides a lateral tilting warning device for a vehicle and a control method thereof, which warns a driver before the vehicle enters a dangerous situation by calculating the lateral tilting amount of the vehicle at a yawing rate of the vehicle. Its purpose is to.

이를 실현하는 본 발명에 따른 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치는,Transverse tilt warning device of the vehicle according to the present invention for realizing this,

스티어링 휠의 조작 각을 감지하는 스티어링 각 센서,Steering angle sensor for detecting the operating angle of the steering wheel,

차량의 요잉 율을 감지하는 요잉 센서,Yaw sensor to detect the yaw rate of the vehicle,

차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서,A vehicle speed sensor that detects the driving speed of the vehicle,

이 스티어링 각 센서, 요잉 센서, 차속 센서의 감지 신호가 인가되는 제어부,A control unit to which the detection signals of the steering angle sensor, the yawing sensor and the vehicle speed sensor are applied;

이 제어부가 차량의 횡 방향 쏠림이 한계 치 초과라고 판단할 때, 이 제어부에 의하여 제어되는 경고등을 포함하여 구성되어 있다.When this control part judges that the lateral tilt of a vehicle exceeds the threshold value, it is comprised including the warning light controlled by this control part.

여기서, 경고등은 운전자의 시각을 자극하지만, 청각을 자극시키는 경음기로대치될 수도 있다.Here, the warning light stimulates the driver's vision, but may be replaced by a horn that stimulates hearing.

또한, 본 발명에 따른 차량 횡 방향 쏠림 경보 장치의 제어방법은, 제어부가 주행 시간(t), 이동 거리(l), 그리고 스티어링 각(θ)을 각각 영(零)으로 하고, 요잉 율(θ') 및 주행 속도(v)를 일정한 것으로 설정하고; 이 상태에서 차량이 주행하게 되면, 스티어링 각 센서, 요잉 센서, 그리고 차속 센서가 각각의 감지 신호를 제어부에 인가시키며; 이 신호를 받은 제어부가 횡 방향 이탈 거리 증가분(Δd)을 계산하고; Δt 시간 동안의 이동 거리 증가분을 Δl, 횡 방향 이탈 거리 증가분을 Δd, 주행 거리 증가분을 Δs로 설정하며; Δt 시간 동안의 이탈 거리 증가분(Δd)을 계산하고; 이 이탈 거리 증가분(Δd)을 근거로 전체 이동 거리(l)를 계산하며; Δt마다의 횡 방향 이탈 거리(Δd)를 계산하고, 적산하여 전체 이탈 거리(d)를 계산하하여; 목표한 전체 이동 거리(l) 동안 한계 이탈 거리(d)를 초과한 경우, 위험 상황이 도래할 것을 판단하고, 경고등을 점등시킨다.Further, in the control method of the vehicle lateral tilting warning device according to the present invention, the control unit sets the traveling time t, the moving distance l, and the steering angle θ to zero, respectively, and the yaw rate θ. ') And traveling speed v are set to constant; When the vehicle runs in this state, the steering angle sensor, the yawing sensor, and the vehicle speed sensor apply respective sensing signals to the controller; The controller receiving the signal calculates the lateral deviation distance increment? D; The moving distance increase for Δt time is Δl, the transverse deviation distance increase is Δd and the running distance increase is Δs; Calculate a deviation distance increase Δd for Δt time; Calculate the total travel distance l based on this departure distance increment? D; Calculate the transverse deviation distance Δd for each Δt, integrate and calculate the total departure distance d; When the limit deviation distance d is exceeded during the target total travel distance l, it is determined that a dangerous situation will come and the warning lamp is turned on.

이와 같이 본 발명에 따른 차량의 횡 방향 쏠림 경보 장치는 센서들의 감지 신호에 따라, 제어부가 차량의 횡 방향 쏠림이 시작할 때부터 일정 시간 동안 이탈 거리 증가 분을 계산하고, 이를 근거로 차량의 전체 이동 거리에 대한 전체 이탈 거리를 계산하여, 그 전체 이탈 거리가 안전 상태의 한계 치를 벗어 날 경우 경고등을 작동시키므로 앞으로 진행하게 될 횡 방향의 쏠림 상태로부터 운전자를 안전하게 보호할 수 있다.As described above, the vehicle lateral tilting warning device according to the present invention, based on the detection signals of the sensors, the control unit calculates the increase distance deviation for a predetermined time from the start of the lateral tilting of the vehicle, based on the total movement of the vehicle By calculating the total departure distance to the distance, a warning light is triggered when the total departure distance is outside the safe state limits, thus protecting the driver from lateral pull forwards.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치의 블럭도.1 is a block diagram of a transverse tilt warning device of a vehicle according to the present invention.

도 2는 횡 방향 쏠림 경보장치의 작용 설명도.2 is an explanatory view of the operation of the transverse tilt warning device;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 스티어링 각 센서 3 : 요잉 센서1: steering angle sensor 3: yawing sensor

5 : 차속 센서 7 : 제어부5: vehicle speed sensor 7: control unit

9 : 경고등9: warning light

본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.Advantages and advantages of the present invention will be more clearly understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치의 블럭도로서, 차량의 주행 상태를 감지할 수 있는 스티어링 각 센서(1), 요잉 센서(3), 그리고 차속 센서(5)를 구비하고 있다.1 is a block diagram of a lateral tilt warning device of a vehicle according to the present invention, which includes a steering angle sensor 1, a yawing sensor 3, and a vehicle speed sensor 5 capable of detecting a driving state of a vehicle. have.

먼저, 스티어링 각 센서(1)는 스티어링 휠(미도시)이 회전되어 있는 조작 각을 감지하여 그 신호를 제어부(7)에 인가시킨다.First, the steering angle sensor 1 detects an operating angle at which a steering wheel (not shown) is rotated, and applies the signal to the controller 7.

요잉 센서(3)는 차량의 요잉 율을 감지하여 그 신호를 제어부(7)에 인가시킨다. 요잉 율은 차량이 Z축 상에서 회전된 정도를 의미하는 것으로서, 요잉 센서(3)가 이를 감지하므로 차량의 주행 방향을 미리 예측할 수 있게 된다.The yaw sensor 3 detects a yaw rate of the vehicle and applies the signal to the controller 7. Yaw rate refers to the degree of rotation of the vehicle on the Z-axis, the yawing sensor 3 detects this it is possible to predict the driving direction of the vehicle in advance.

또한, 차속 센서(5)는 차량의 주행 속도를 감지하여, 그 신호를 제어부(7)에 인가시킨다.In addition, the vehicle speed sensor 5 detects the traveling speed of the vehicle and applies the signal to the controller 7.

제어부(7)는 스티어링 각 센서(1), 요잉 센서(3), 그리고 차속 센서(5)의 감지 신호를 받아서 차량의 주행 상태를 산출할 수 있도록 구성되어 있다. 이 제어부(7)는 다양한 회로로 구성될 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.The control unit 7 is configured to receive the detection signals of the steering angle sensor 1, the yawing sensor 3, and the vehicle speed sensor 5 to calculate the driving state of the vehicle. Since the controller 7 may be configured with various circuits, detailed description thereof will be omitted.

한편, 제어부의 입력단에는 스티어링 각 센서(1), 요잉 센서(3), 그리고 차속 센서(5)가 연결되고, 그 출력단에는 경고등(9)이 연결되어 있다.Meanwhile, a steering angle sensor 1, a yawing sensor 3, and a vehicle speed sensor 5 are connected to an input terminal of the controller, and a warning light 9 is connected to the output terminal thereof.

이 경고등(9)은 운전석의 클러스터(미도시) 상에 설치됨이 바람직하다. 이 경고등(9)이 운전자의 시각을 자극시키므로, 운전의 특성 상, 시각에 여유가 없는 운전자를 위하여, 청각을 자극시키는 경음기(미도시)로 대치될 수도 있다.This warning light 9 is preferably installed on a cluster (not shown) of the driver's seat. Since the warning light 9 stimulates the driver's vision, it may be replaced by a horn (not shown) that stimulates hearing for the driver who cannot afford the vision due to the characteristics of the driving.

이러한 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치가 차량의 주행 상태를 감지하여, 위험 상황 발생 예정 시에서 제어부(7)가 경고등(9)을 작동시키기까지 일련의 과정은 다음과 같다.The lateral tilt warning device of the vehicle detects the driving state of the vehicle, and a series of processes until the controller 7 operates the warning light 9 when a dangerous situation is to be generated are as follows.

제어부(7)는 직진 주행 중 차량(11)이 횡 방향으로 쏠리기 시작할 때의 차량 상태를 아래와 같이 정의한다.The controller 7 defines a vehicle state when the vehicle 11 starts to be pulled in the lateral direction while driving straight.

제어부(7)는 주행 시간(t), 이동 거리(l), 그리고 스티어링 각(θ)을 각각 영(零)으로 하고, 요잉 율(θ') 및 주행 속도(v)를 일정한 것으로 설정한다.The control unit 7 sets the traveling time t, the moving distance l, and the steering angle θ to zero, respectively, and sets the yaw rate θ 'and the traveling speed v to be constant.

이러한 상태에서 차량(11)이 도 2에 도시된 바와 같이 주행하게 되면, 스티어링 각 센서(1), 요잉 센서(3), 그리고 차속 센서(5)는 각각의 감지 신호를 제어부(7)에 인가시킨다.In this state, when the vehicle 11 runs as shown in FIG. 2, the steering angle sensor 1, the yawing sensor 3, and the vehicle speed sensor 5 apply respective sensing signals to the controller 7. Let's do it.

이들 신호를 받은 제어부(7)는 먼저 횡 방향 이탈 거리 증가분(Δd)을 계산한다.The control unit 7 receiving these signals first calculates the lateral deviation distance increment Δd.

여기서, Δt 시간 동안의 이동 거리 증가분을 Δl, 횡 방향 이탈 거리 증가분을 Δd, 주행 거리 증가분을 Δs(≒Δl)로 한다.Here, the increase in the moving distance during the Δt time is Δl, the increase in the lateral deviation distance is Δd, and the running distance increase is Δs (ΔΔ).

Δt 시간 동안의 이탈 거리 증가분(Δd)은 식 1로 계산된다.The deviation distance increase Δd for Δt time is calculated by Equation 1.

Δd = Δs ×sinθ≒ Δl ×sinθ----- 식 1Δd = Δs × sinθ ≒ Δl × sinθ ----- Equation 1

여기서 스티어링 각(θ)이 작기 때문에 sinθ≒ θ, Δs ≒Δl과 같이 된다. 따라서 이탈 거리 증가분(Δd)을 산출하는 식 1은 식 2와 같이 변환된다.Since the steering angle θ is small, sin θ θ and Δs ΔΔl. Therefore, Equation 1, which calculates the deviation distance increment? D, is transformed as in Equation 2.

Δd ≒ (v ×Δt) ×(θ'×t) = v ×θ'×Δt ×t ----- 식 2Δd ≒ (v × Δt) × (θ '× t) = v × θ' × Δt × t ----- Equation 2

여기서, v ×Δt = Δs이고, θ'×t는 θ이다.Here, v x Δt = Δs, and θ 'x t is θ.

따라서, 제어부(7)는 이탈 거리 증가분(Δd)을 근거로 전체 이동 거리(l)를 계산한다. 즉, 제어부(7)는 Δt마다의 이동 거리(Δl≒Δs)를 계산하고, 적산하여 전체 이동 거리(l)를 계산한다.Accordingly, the control unit 7 calculates the total moving distance l based on the deviation distance increment Δd. That is, the control part 7 calculates the moving distance (DELTA) _ (DELTA) s for every (DELTA) t, and integrates and calculates the total moving distance (l).

그리고, 제어부(7)는 Δt마다의 횡 방향 이탈 거리(Δd)를 계산하고, 적산하여 전체 이탈 거리(d)를 계산한다.Then, the control unit 7 calculates the lateral deviation distance Δd for each Δt, and integrates to calculate the total deviation distance d.

목표한 전체 이동 거리(l) 동안 한계 이탈 거리(d)를 초과한 경우, 제어부 (7)는 위험 상황이 도래할 것을 판단하고, 경고등(9)을 점등시킨다.When the limit deviation distance d is exceeded for the target total travel distance l, the control unit 7 determines that a dangerous situation is to come, and turns on the warning light 9.

물론, 정상적인 주행 범위 내에서는 목표한 전체 이동 거리(l) 내에서 스티어링이 복원하게 되므로 제어부(7)는 경고등(9)을 점등시키지 않는다.Of course, since the steering is restored within the target total travel distance l within the normal driving range, the control unit 7 does not turn on the warning light 9.

또한, 운전자가 주행 상태를 확인하고 스티어링 휠을 조작하거나 노면 조건의 변화 등으로 직진 주행 상태가 깨어지면, 모든 데이터는 초기화된다.In addition, when the driver checks the driving state, operates the steering wheel, or changes the road driving condition, the data is initialized.

따라서, 제어부(7)는 각 센서의 감지 데이터로부터 횡 방향 이탈 거리(d)를 다시 측정하게 된다.Therefore, the controller 7 measures the lateral deviation distance d again from the sensor data of each sensor.

이와 같이 본 발명에 따른 차량의 횡 방향 쏠리 경보장치 및 그 제어방법은 스티어링 각 센서, 요잉 센서, 차속 센서를 제어부에 연결하고 이 제어부에 경고등을 연결하여, 차량의 직진 주행 시, 제어부가 차량의 횡 방향 쏠림이 시작할 때부터 일정 시간 동안 이탈 거리 증가 분을 계산하고, 이를 근거로 차량의 전체 이동 거리에 대한 전체 이탈 거리를 계산하여, 그 전체 이탈 거리가 안전 상태의 한계 치를 벗어 날 경우 경고등을 작동시키므로 앞으로 진행하게 될 횡 방향 쏠림 상태로부터 운전자를 보호할 수 있다.As described above, the vehicle's lateral pulley warning device and a control method thereof connect a steering angle sensor, a yawing sensor, and a vehicle speed sensor to a control unit, and a warning light to the control unit. Calculate the deviation distance increase for a period of time from the start of the lateral pull, and then calculate the total departure distance for the entire distance traveled by the vehicle, and warn you if the total departure distance exceeds the safety threshold. Activation to protect the driver from lateral pull forwards.

Claims (2)

스티어링 휠의 각을 감지하는 스티어링 각 센서,Steering angle sensor to detect the angle of the steering wheel, 차량의 요잉 율을 감지하는 요잉 센서,Yaw sensor to detect the yaw rate of the vehicle, 차량의 주행 속도를 감지하는 차속 센서,A vehicle speed sensor that detects the driving speed of the vehicle, 상기 스티어링 각 센서, 상기 요잉 센서, 상기 차속 센서의 감지 신호가 인가되는 제어부,A control unit to which sensing signals of the steering angle sensor, the yawing sensor, and the vehicle speed sensor are applied; 상기 제어부가 차량의 횡 방향 쏠림이 한계 치 초과라고 판단할 때, 상기 제어부에 의하여 제어되는 경고등을 포함하는 차량의 횡 방향 쏠림 경보장치.And a warning lamp controlled by the controller when the controller determines that the vehicle's transverse tilt exceeds a threshold. 제어부가 주행 시간(t), 이동 거리(l), 그리고 스티어링 각(θ)을 각각 영(零)으로 하고, 요잉 율(θ') 및 주행 속도(v)를 일정한 것으로 설정하는 제1단계;A first step of the control unit setting the yaw rate (theta) 'and the traveling speed (v) to be constant and the traveling time (t), the moving distance (l), and the steering angle (θ), respectively; 상기 제1단계의 상태에서 차량이 주행하게 되면, 스티어링 각 센서, 요잉 센서, 그리고 차속 센서가 각각의 감지 신호를 제어부에 인가시키는 제2단계;A second step of applying the respective sensing signals to the controller by the steering angle sensor, the yawing sensor, and the vehicle speed sensor when the vehicle is driven in the state of the first step; 상기 제2단계의 신호를 받은 제어부가 횡 방향 이탈 거리 증가분(Δd)을 계산하는 제3단계;A third step of calculating, by the controller receiving the signal of the second step, an increase in the lateral deviation distance Δd; Δt 시간 동안의 이동 거리 증가분을 Δl, 횡 방향 이탈 거리 증가분을 Δd, 주행 거리 증가분을 Δs로 설정하는 제4단계;A fourth step of setting the moving distance increase Δl, the lateral deviation distance increase Δd and the running distance increase Δs for Δt time; Δt 시간 동안의 이탈 거리 증가분(Δd)을 계산하는 제5단계;Calculating a departure distance increase Δd for Δt time; 이 이탈 거리 증가분(Δd)을 근거로 전체 이동 거리(l)를 계산하는 제6단계;A sixth step of calculating the total moving distance l based on the deviation distance increment Δd; Δt마다의 횡 방향 이탈 거리(Δd)를 계산하고, 적산하여 전체 이탈 거리(d)를 계산하는 제7단계;A seventh step of calculating a transverse deviation distance Δd for each Δt and integrating to calculate the total departure distance d; 목표한 전체 이동 거리(l) 동안 한계 이탈 거리(d)를 초과한 경우, 위험 상황이 도래할 것을 판단하고, 경고등을 점등시키는 제8단계를 포함흐는 차량의 횡 방향 쏠림 경보 장치의 제어방법.If the limit deviation distance (d) is exceeded during the entire target travel distance (l), the control method of the vehicle lateral tilting warning device comprising an eighth step of judging that a dangerous situation will come, and lights a warning light .
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